El reciclatge de bateries de liti fa referència al procés de tractament de les bateries de liti que han arribat al final de la seva vida útil després d'un ús prolongat, quan el seu rendiment intrínsec s'ha degradat fins al punt de quedar inutilitzables per al seu propòsit original. Això implica una sèrie de processos d'utilització físics, químics, biològics i en cascada per extreure i diferenciar de manera sistemàtica i eficient els materials valuosos que hi ha, recuperant així el seu valor d'utilitat.
Tipus de tecnologies de reciclatge de bateries de liti
Des d'una perspectiva àmplia, la tecnologia de reciclatge de bateries de liti es classifica principalment en dos tipus:reprocessamentisecundàriautilització.
Reciclatge regeneratiuLa tecnologia implica el pre-processament de bateries de liti usades per descarregar-les completament, seguit de mètodes físics (secs), químics o biològics per separar metalls valuosos com níquel, cobalt, liti i manganès-juntament amb altres materials recuperables de l'estructura de la bateria{{2}en nous compostos metàl·lics o matèries primeres de bateries de liti.
Reciclatge d'aprofitament jeràrquicLa tecnologia implica desmuntar, inspeccionar, classificar i reconfigurar les cèl·lules o els paquets de bateries de les bateries de liti residuals en paquets de bateries nous i saludables. A continuació, es reutilitzen estructuralment en diferents camps d'aplicació. Aquest enfocament permet essencialment l'ús estructurat, en capes i eficient de les bateries de liti.
Flux del procés de reciclatge de bateries de liti
Tecnologia de reciclatge físic: procés que extreu materials valuosos dels components interns de les--bateries d'energia al final de la seva vida-, com ara materials actius d'elèctrodes, col·lectors de corrent i carcassa de bateries- mitjançant una sèrie de passos que inclouen trituració, cribratge, separació magnètica, mòlta fina i classificació. Aquests materials recuperats es processen després per a un posterior reciclatge. La tècnica bàsica implica la restauració del material després de la trituració i el cribratge, constituint un procés físic relativament pur.
Tecnologia de reciclatge humit: després de desmuntar i{0}}preprocessar les piles residuals, es dissolen en solucions àcides o alcalines per extreure elements metàl·lics valuosos. Els metalls valuosos restants es recuperen després mitjançant mètodes d'intercanvi iònic i electrodeposició. El procés bàsic consisteix a lixiviar i extreure pols d'elèctrodes mitjançant reactius químics.
Tecnologia de reciclatge pirometal·lúrgic: la carcassa de la bateria es despulla i el nucli de la bateria es barreja amb coc i pedra calcària. Després de la torrat per reducció, s'obté un aliatge de carboni que conté liti metàl·lic, cobalt, níquel, alumini i altres elements. El fluor i el fòsfor de l'electròlit es solidifiquen a l'escòria, que es pot utilitzar com a additius per a materials de construcció o formigó. Segueix un processament posterior, amb tot el procés completat a altes temperatures. El procés pirometal·lúrgic central implica una piròlisi a -alta temperatura per obtenir òxids metàl·lics.
Comparació de tres mètodes de reciclatge:
Els mètodes de reciclatge humit ofereixen la més alta eficiència i tecnologia madura.
① El reciclatge físic presenta un procés senzill que no requereix productes químics addicionals, el que el converteix en l'opció més respectuosa amb el medi ambient, però amb una baixa eficiència de recuperació.
② El reciclatge humit aconsegueix taxes de recuperació més altes de metalls valuosos, requereix un equipament baix i utilitza tecnologia madura; no obstant això, el procés és complex, requereix mètodes humits especialitzats per a diferents tipus de bateries, comporta costos més elevats i pot causar contaminació ambiental si es maneja de manera incorrecta.
③ La recuperació pirometal·lúrgica és relativament senzilla amb una alta compatibilitat, adequada per al processament a gran-escala de diversos residus de bateries de liti. No obstant això, requereix un alt consum d'energia, requereix equipaments sofisticats i planteja importants reptes ambientals.
La recuperació hidrometal·lúrgica és el procés principal. La recuperació d'or hidrometal·lúrgica és àmpliament reconeguda pel seu baix consum d'energia, altes taxes de recuperació, alta puresa del producte i requeriments d'equips modestos. Els passos principals de l'extracció d'or per procés humit-per a bateries residuals inclouen el pretractament, el preprocessament, la lixiviació àcid/àlcali, la purificació de lixiviats, la separació/extracció i la precipitació elemental. El nucli del reciclatge del procés-humit es troba en l'etapa de lixiviació de metalls, on s'utilitzen àcids inorgànics o orgànics per recuperar metalls com a ions en solucions àcides.
